Avaliação Individual 2 Ciência dos Materiais

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Peso da Avaliação1,50
Prova 38523609
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros10/0
Nota 10,00
1A deformação plástica dos materiais metálicos se relaciona com a mobilidade das discordâncias. Ao atingir a tensão de escoamento, inicia-se a deformação plástica, que consiste em uma deformação:
A
Desprezível.
B
Elástica.
C
Permanente.
D
Temporária.
2O ensaio de tração de materiais metálicos é importante, haja vista que, através desse ensaio, é possível obter uma curva de tensão vs. deformação. A partir dessa curva, é possível determinar alguns parâmetros interessantes para o dimensionamento de componentes mecânicos, por exemplo. Sobre as informações que podem ser obtidas através da curva tensão vs. deformação, é correto afirmar que:
A
A tensão de ruptura é obtida corresponde à máxima tensão suportada pelo material, sendo usualmente utilizada como critério de falha no projeto de componentes metálicos.
B
A tensão de resistência corresponde à máxima tensão suportada pelo material, sendo usualmente utilizada como critério de falha no projeto de componentes metálicos.
C
A tensão de escoamento corresponde à máxima tensão suportada pelo material, sendo usualmente utilizada como critério de falha no projeto de componentes metálicos.
D
A tensão de escoamento corresponde à tensão que inicia a deformação plástica ou permanente, sendo usualmente utilizada como critério de falha no projeto de componentes metálicos.
3O coeficiente de expansão térmica linear é uma propriedade do material que se relaciona com o valor de energia de ligação dos átomos presentes no material. Sobre essa característica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) De um modo geral, as cerâmicas tendem a apresentar menores coeficientes de expansão térmica que os polímeros, tendo em vista as ligações químicas iônicas e covalentes das cerâmicas. Já as propriedades térmicas dos polímeros dependem das ligações secundárias (mais fracas).
(    ) A energia de ligação dos materiais metálicos (ligações metálicas) é usualmente maior que as verificadas nos materiais poliméricos (ligações intermoleculares). Assim, é esperado que os coeficientes de expansão térmica dos metais, de forma geral, sejam de menor magnitude quando comparados aos valores típicos encontrados nos polímeros.
(    ) O coeficiente de expansão térmica linear dos materiais poliméricos apresenta relação com a magnitude das ligações primárias, não havendo influência das ligações secundárias.
(    ) É importante em algumas aplicações, para efeito de projeto, considerar o coeficiente de expansão térmica do material. Expansões ou contrações do material em serviço (caso ocorra significativa variação da temperatura) podem gerar desajustes dimensionais ou tensões que comprometam seu o funcionamento.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - F - V.
B
V - V - F - V.
C
F - V - F - F.
D
F - F - V - V.
4Os plásticos capazes de conduzir calor são uma novidade bastante recente, mas altamente promissora porque os polímeros são o material de preferência na construção dos aparelhos eletrônicos, que teimam em esquentar muito. Plásticos são excelentes isolantes, o que significa que eles aprisionam o calor. No ano de 2017, uma equipe da Universidade de Michigan mudou a estrutura atômica de um polímero para fazê-lo alcançar uma condutividade térmica seis vezes maior do que o material original. Agora, Yanfei Xu e seus colegas do MIT alcançaram uma nova marca: uma condutividade térmica 10 vezes maior. "Nosso polímero pode conduzir termicamente e remover o calor com muito mais eficiência. Acreditamos que os polímeros podem se transformar em condutores de calor de última geração para aplicações avançadas de gerenciamento térmico, como uma alternativa de autorresfriamento para os gabinetes dos aparelhos eletrônicos," disse a pesquisadora. Se você der um zoom na microestrutura de um plástico, vai entender facilmente por que o material retém o calor tão facilmente. No nível microscópico, os polímeros são feitos de longas cadeias de monômeros, ou unidades moleculares, ligadas ponta com ponta. Essas cadeias são geralmente emaranhadas como uma bola de espaguete. Os transportadores de calor têm dificuldade em passar por essa confusão desordenada e tendem a ficar presos dentro dos nós e aglomerados poliméricos. A equipe já havia conseguido desembaraçar essa bagunça e obter uma melhor condutividade térmica, mas o material só conseguiu conduzir o calor numa direção. Agora eles mexeram tanto nas forças intermoleculares, quanto nas forças intramoleculares, produzindo um politiofeno condutor de calor - este é um polímero conjugado tipicamente usado em aparelhos eletrônicos. "Nossa reação foi capaz de criar cadeias rígidas de polímeros, em vez de fios torcidos, semelhantes a um espaguete, em polímeros normais," disse Xu. As primeiras amostras têm cerca de dois centímetros quadrados e foram fabricadas em equipamentos de laboratório - câmaras de deposição a vapor. Antes de ampliá-las e pensar em fabricação industrial, contudo, a equipe está mais preocupada em compreender em detalhes os caminhos do calor pelo material. Com esse entendimento, será possível guiar os desenvolvimentos futuros para a obtenção de resultados mais próximos das aplicações práticas. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=plastico-usado-eletronicos-agora-conduz-calor&id=010160180410#.W-ISi9VKgdU. Acesso em: 6 nov. 2018.
A
Os polímeros são compostos por longas cadeias formadas por monômeros. A forma como essas cadeias ficam organizadas no material (semelhante a uma "bola de espaguete") dificulta a transmissão do calor no material. A pesquisa buscou alterar essa estrutura molecular, tornando o material 10 vezes mais condutor do que o material percussor.
B
De acordo com a pesquisa, esses resultados permitem a aplicação prática na substituição de metais condutores de calor por polímeros condutores de calor, em equipamentos eletrônicos como celulares e tablets, reduzindo o peso dos equipamentos e o custo final do produto.
C
De acordo com a pesquisa, ao ordenar as cadeias poliméricas através da deposição a vapor, foi possível reduzir a distância entre as cadeias poliméricas permitindo a condução de calor através das ligações secundarias do tipo Van de Waals.
D
Os polímeros são tipicamente isolantes de calor. Isso se deve à ausência de elétrons livres. Os elétrons livres são o principal meio e condução de calor nos materiais, conforme comprovou a pesquisa.
5Durante o ensaio de tração ocorrem alterações físicas no material ensaiado, que podem ser registradas no gráfico de tensão vs. deformação. Sobre o ensaio de tração de materiais e a análise da curva de tensão vs. deformação, podemos afirmar que a relação entre a tensão aplicada e a deformação do corpo de prova é:
A
Constante somente na tensão de resistência.
B
Constante na região elástica.
C
Constante durante todo o ensaio.
D
Constante somente no ensaio de materiais frágeis.
6A falha por fluência é caracterizada pela ação combinada de tensão e temperatura na aplicação de um componente em serviço. O processo ocorre em três etapas: fluência primária, secundária e terciária. A evolução das etapas da fluência para um dado material pode ser estudada através de um gráfico de deformação em função do tempo, obtido em ensaio de fluência. Sobre a falha por fluência, analise as seguintes sentenças:
I- A falha por fluência normalmente ocorre quando a temperatura em serviço se encontra acima de 40% da temperatura de fusão do material.
II- A fluência só ocorre no material quando existe a formação de uma quantidade importante de fase líquida, ou seja, em altíssimas temperaturas.
III- A falha por fluência pode ser evitada eliminando os cantos vivos presentes no componente em serviço.
IV- A fluência somente ocorre em materiais frágeis, quando combinamos tensões cíclicas com altas temperaturas.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença I está correta.
B
As sentenças II e IVestão corretas.
C
As sentenças I e IV estão corretas.
D
Somente a sentença III está correta.
7A caracterização de materiais se torna imprescindível em algumas situações práticas. Para essa finalidade, são utilizadas algumas técnicas, que podem ser inclusive utilizadas de forma conjunta, para obter um parecer técnico. Sobre as técnicas de caracterização de materiais, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) O ensaio de dureza pode nos fornecer informações importantes, tais como parâmetro de rede da estrutura cristalina.
(    ) Para materiais poliméricos, o ensaio mais utilizado é a análise química por espectrometria de emissão ótica, com a qual se determina o percentual de carbono.
(    ) O ensaio de um material por difração de Raios-X permite verificarmos o seu nível de cristalinidade (nível de ordenação de seus átomos).
(    ) O ensaio de tração é do tipo destrutivo, no qual podemos determinar, dentre outras propriedades, o módulo de elasticidade (E) do material analisado.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - F - V.
B
V - F - F - F.
C
F - F - V - V.
D
F - V - V - F.
8As fibras óticas são materiais muito interessantes, sendo consideradas fundamentais para o desenvolvimento tecnológico recente, essencialmente na transmissão de dados através de longas distâncias. Sobre esse material, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Os elementos de uma fibra ótica são: núcleo, revestimento e recobrimento. Elas são produzidas em fibra de vidro de elevada pureza.
(    ) A alta eficiência na transmissão de dados através da fibra ótica está relacionada, dentre outros fatores, à presença de quantidades reduzidas de defeitos, em função de sua pequena espessura.
(    ) O sinal sofre refração total no interior da fibra e, dessa forma, as informações são preservadas.
(    ) Apesar das qualidades técnicas da fibra ótica, seu custo ainda é um limitante para a sua utilização em maior escala, considerando que o cobre apresenta grande abundância e baixo custo.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - F - V.
B
F - V - V - V.
C
V - V - F - F.
D
F - F - V - F.
9Os diferentes tipos de materiais apresentam coeficientes de expansão térmica linear cujos valores se relacionam com a energia de ligação entre seus átomos em sua estrutura. Sobre essa propriedade térmica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Considerando a relação entre a energia de ligação e o coeficiente de expansão térmica linear, é coerente considerar de forma crescente o coeficiente de expansão térmica de acordo com a seguinte sequência de classes de materiais: polímeros, cerâmicas e metais.
(    ) Considerando a relação entre a energia de ligação e o coeficiente de expansão térmica linear, é coerente considerar de forma crescente o coeficiente de expansão térmica de acordo com a seguinte sequência de classes de materiais: cerâmicas, metais e polímeros.
(    ) O coeficiente de expansão térmica linear dos materiais poliméricos apresenta relação com a magnitude das ligações secundárias.
(    ) Em um material polimérico, a livre movimentação das cadeias gera coeficientes de expansão térmica linear muito baixos, visto que os movimentos anisotrópicos relativos das cadeias se anulam.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - V - F.
B
V - F - F - V.
C
V - V - V - F.
D
F - F - F - V.
10A análise química de materiais por espectrometria ótica fornece informações importantes para a caracterização e para o controle da qualidade de produtos metálicos, sendo, em alguns casos, indispensável. Com qual dos métodos de caracterização de materiais é possível obter a composição química semiquantitativa dos materiais?
A
MEV (EDS ou EDX).
B
Microscopia ótica.
C
Ensaio de ultrassom.
D
Ensaio de tração.